Domaine de l'invention
[0001] La présente invention concerne une structure barrière à base de copolyamide MXDT/XT
de haute Tg dépourvue de fibres de renfort. Cette structure peut être constituée d'une
seule couche de ce polyphtalamide et d'au moins une couche d'un autre matériau.
[0002] Cette structure barrière est utile pour des objets destinés au stockage et/ou transport
de fluides, tels que des bouteilles, réservoirs, conteneurs, tuyaux et récipients
de toute sorte. Cette structure peut aussi se présenter sous forme de films avec lesquels
on fait par exemple des emballages qui nécessitent des propriétés barrière à des fluides
tels que des gaz. Tous ces objets présentent de bonnes propriétés barrière, c'est-à-dire
très peu perméable aux fluides, notamment automobiles, en particulier aux carburants.
[0003] L'invention concerne aussi l'utilisation d'un copolyamide MXDT/XT de haute Tg pour
la fabrication d'une structure multicouche comprenant au moins une couche barrière
comprenant ledit copolyamide MXDT/XT.
[0004] L'invention concerne aussi l'utilisation de ces structures et de ces objets.
L'art antérieur et le problème technique
[0005] Quel que soit le fluide transporté ou stocké dans des objets tels que des bouteilles,
réservoirs, conteneurs, tuyaux et récipients de toute sorte, le matériau en contact
direct avec le fluide ne doit pas être perméable à celui-ci, qu'il s'agisse d'un liquide
ou d'un gaz.
[0006] Ainsi, dans le domaine de l'automobile, et des transports en général, la composition
des carburants est en constante évolution, notamment pour des raisons écologiques,
ce qui se traduit par l'arrivée progressive des bio-carburants sur le marché. Ces
carburants sont plus agressifs. Par conséquent, il s'avère indispensable d'améliorer
la qualité des pièces thermoplastiques en contact avec ces nouveaux carburants tels
que les tuyaux de transport d'essence.
[0007] Pour des raisons de sécurité et de préservation de l'environnement les constructeurs
d'automobiles imposent à ces tuyaux à la fois des caractéristiques mécaniques comme
la résistance à l'éclatement et la flexibilité avec une bonne tenue aux chocs à froid
(-40°C) ainsi qu'à température élevée (125°C), et également une très faible perméabilité
aux hydrocarbures et à leurs additifs, en particulier les alcools comme le méthanol
et l'éthanol. Ces tubes doivent aussi avoir une bonne tenue aux carburants et aux
huiles de lubrification du moteur.
[0008] La demande
WO 2014/064375 concerne une composition de ou pour un matériau composite thermoplastique avec une
matrice en polyamide (PA) semi-cristallin de température de transition vitreuse Tg
d'au moins 90°C et de température de fusion Tf inférieure ou égale à 280°C ainsi que
des pièces mécaniques ou de structure à base dudit matériau, l'utilisation de la composition
de l'invention pour des pièces de matériau composite pour des applications dans les
domaines de : l'automobile, ferroviaire, marin, transport routier, de l'éolien, du
sport, aéronautique et spatial, du bâtiment, des panneaux et des loisirs.
[0009] Cette composition peut être utilisée pour la fabrication de pièces mécaniques concernant
des applications dans le domaine de l'automobile, mais il n'est pas fait mention dans
cette demande de structure comprenant une couche barrière à un fluide, en particulier
un carburant. Par ailleurs, cette composition comprend toujours des fibres renforts.
[0010] EP 1988113 décrit des compositions de moulage à base d'un copolyamide 10T/6T avec :
- 40 à 95% mol de 10T
- 5 à 40% de 6T.
[0011] EP 1988113 est silencieux sur les propriétés barrière de structures constituées d'une couche
de ces compositions.
[0012] EP 1741553 décrit une structure multicouche comprenant deux couches ou plus comprenant au moins
une couche (a) comprenant (A) un polyamide aliphatique et une couche (b) comprenant
un polyamide semi-aromatique comprenant au moins 60% en mole de diamine aliphatique
ayant de 9 à 13 atomes de carbone et au moins 50% en mole d'acide téréphtalique, la
couche (b) étant la couche intérieure.
[0013] EP 1741553 est totalement silencieux sur les propriétés barrière d'une telle structure.
[0014] EP1860134 décrit une résine de polyamide semi-aromatique comprenant des unités acides dicarboxyliques
dans lesquelles de 50 à 100% en moles des unités acides dicarboxyliques sont des unités
acide dicarboxylique aromatique, et des unités diamines dans lesquelles de 60 à 100%
des unités diamines sont des unités diamines aliphatiques ayant de 9 à 13 atomes de
carbone, ledit polyamide semi-aromatique présentant un rapport de fins de chaînes
amine/fins de chaînes acide supérieur ou égal à 6.
[0015] EP 1860134 exemplifie notamment des composés 9T/9'T (ou 8MT/9T) et montre que la résistance
à l'alcool est réduite lorsque ledit rapport est inférieur à 6 et notamment de 4 ou
moins.
[0016] La demande internationale
WO 10/015786 concerne un copolyamide de formule A/10.T, dans laquelle :
A est choisi parmi un motif obtenu à partir d'un acide aminocarboxylique, un motif
obtenu à partir d'un lactame et un motif répondant à la formule (diamine en Ca).(diacide
(cyclo)aliphatique en Cb), avec a représentant le nombre d'atome de carbone de la
diamine et b représentant le nombre d'atomes de carbone du diacide, a et b étant chacun
compris entre 4 et 36 ;
caractérisé en ce qu'il présente un indice de polymolécularité, noté Ip inférieur
ou égal à 3,5, mesuré par chromatographie de perméation de gel (en langue anglaise
: Gel Permeation Chromatography).
[0017] WO 10/015786 est totalement silencieux sur les propriétés barrière d'une telle structure.
[0018] WO 2015/159014 décrit un procédé de fabrication d'un matériau thermoplastique comprenant au moins
une étape de moulage par injection ou une étape de mise en œuvre par extrusion d'une
composition de polyamides. Un très grand nombre de polyamides sont revendiqués et
bien que la composition de polyamide puisse être utilisée pour fabriquer une structure
monocouche ou multicouche, il n'est en aucune manière fait mention des propriétés
barrière de la structure et notamment comprenant le copolyamide MXDT/XT.
[0019] Par ailleurs, ces polyamides restent encore à améliorer, notamment en termes de cristallinité,
de cinétique de cristallisation en vue d'améliorer la tenue en température du copolyamide,
de processabilité ou encore d'améliorer leurs propriétés de tenue au choc ainsi que
leurs propriétés barrières.
[0020] Ainsi, il existe un réel besoin de trouver des polyphtalamides présentant des propriétés
améliorées, notamment en termes de propriétés barrières.
Brève description de l'invention
[0021] De façon surprenante, il a été trouvé que ces besoins sont atteints avec une structure
comprenant au moins une couche barrière aux carburants comprenant un polyamide MXDT/XT,
dans laquelle :
"MXDT" désigne une unité à motif amide correspondant au produit de condensation d'un
mélange de xylylènediamines de métaxylylènediamine et de l'acide téréphtalique,
XT désigne une unité à motif amide correspondant au produit de condensation de X qui
désigne les restes d'une diamine aliphatique, arylaliphatique, cycloaliphatique ou
aromatique et T qui désigne l'acide téréphtalique,
MXDT est présent à un taux molaire allant de 5 à 45%, de préférence de 15 à 45%, plus
préférentiellement de 20 à 45%, où MXD représente la m-xylylène diamine (MXD) et T
l'acide téréphtalique,
XT est une unité à motif amide majoritaire présent à un taux molaire allant de 55
à 95%, de préférence de 55 à 85%, plus préférentiellement de 55 à 80%, où X est une
diamine aliphatique linéaire en C9 à C18, de préférence en C9, C10, C11 et C12 et
où T est l'acide téréphtalique,
ledit copolyamide présentant une température de fusion : 250°C < Tf ≤ 300°C telle
que déterminée selon la norme ISO 11357-3 (2013),
ladite structure étant dépourvue de fibres de renfort.
[0022] Il a donc été trouvé que ces produits, originellement développés pour des applications
composites en raison de leur compromis haute rigidité (haute Tg), bonne processabilité
(relativement basse Tf), présentaient également une structure cristalline supérieure
aux attentes et pouvait être utilisée en tant que couche barrière, c'est-à-dire très
peu perméable aux fluides, notamment automobiles, en particulier aux carburants, dans
une structure, notamment multicouche, pour le transport de fluide, bien que le rapport
fins de chaîne amine/fins de chaînes acide soit en particulier inférieur à 5.
[0023] En d'autres termes, ladite structure est une structure barrière, notamment choisie
parmi les bouteilles, réservoirs, conteneurs, tuyaux, récipients et films, comprenant
au moins une couche barrière (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus.
[0024] La structure de l'invention peut être constituée d'une seule couche comprenant le
polyamide MXDT/XT dépourvue de fibres de renfort) et d'au moins une couche d'un autre
matériau, ladite au moins autre couche pouvant comprendre des fibres de renfort.
[0025] Dans la structure de l'invention la couche comprenant le polyamide MXDT/XT peut comprendre
aussi d'autres polymères. A titre d'exemple de ces autres polymères on peut citer
les polyamides, l'EVOH, le PPS, le PPO, le polycarbonate, l'ABS.
[0026] L'invention concerne aussi l'utilisation d'un copolyamide MXDT/XT de haute Tg pour
la fabrication d'une structure multicouche, comprenant au moins une couche barrière
aux carburants comprenant ledit copolyamide MXDT/XT.
[0027] L'invention concerne aussi des bouteilles, réservoirs, conteneurs, tuyaux et récipients
de toute sorte fabriqués avec la structure précédente. Cette structure peut aussi
se présenter sous forme de films avec lesquels on fait par exemple des emballages.
Tous ces objets présentent de bonnes propriétés barrière.
[0028] L'invention concerne également ces objets ainsi que l'utilisation de ces structures
et de ces objets.
Description détaillée de l'invention
[0029] D'autres caractéristiques, aspects, objets et avantages de la présente invention
apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description et des exemples
qui suivent.
[0030] Selon un premier aspect de l'invention, l'invention porte sur une structure comprenant
au moins une couche barrière aux carburants (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT
dans lequel :
MXDT est une unité à motif amide présent à un taux molaire allant de 5 à 45%, de préférence
de 15 à 45%, plus préférentiellement de 20 à 45%, où MXD représente la m-xylylène
diamine (MXD) et T l'acide téréphtalique,
XT est une unité à motif amide majoritaire présent à un taux molaire allant de 55
à 95%, de préférence de 55 à 85%, plus préférentiellement de 55 à 80%, où X est une
diamine aliphatique linéaire en C9 à C18, de préférence en C9, C10, C11 et C12 et
où T est l'acide téréphtalique,
ledit copolyamide présentant une température de fusion : 250°C < Tf ≤ 300°C telle
que déterminée selon la norme ISO 11357-3 (2013), et
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole,
par rapport à la quantité totale des diacides carboxyliques, l'acide téréphtalique
peut être remplacé par d'autres diacides carboxyliques aromatiques, aliphatiques ou
cycloaliphatiques comprenant 6 à 36 atomes de carbone, en particulier 6 à 14 atomes
de carbone, et
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole
de la MXD et/ou selon le cas de X, par rapport à la quantité totale des diamines,
peut être remplacée par d'autres diamines comprenant de 4 à 36 atomes de carbone,
en particulier 6 à 12 atomes de carbone, et
- dans le copolyamide, pas plus de 30% en mole, par rapport à la quantité totale des
monomères, peut être formée par des lactames ou des acides aminocarboxyliques, et
- à condition que la somme des monomères qui remplacent l'acide téréphtalique, la MXD
et X ne dépasse pas une concentration de 30% en mole par rapport à la quantité totale
des monomères utilisés dans le copolyamide et
- à condition que la MXD ne soit pas totalement substituée,
ladite structure étant dépourvue de fibres de renfort, et dans laquelle une seconde
couche (2) est présente, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer l'une
à l'autre, ladite couche (2) comprenant au moins un polyamide choisi parmi un polyamide
aliphatique et un polyamide aromatique, en particulier un polyamide aliphatique et
ladite couche barrière (1) est en contact avec le fluide.
[0031] Il est bien évident que quel que soit la substitution présente effectuée pour les
diacides et/ou diamines, la proportion de MXDT et de XT reste dans les gammes de valeurs
indiquées. Par exemple, MXDT, même lorsqu'il est substitué par un diacide et/ou une
diamine est de toute manière présent à taux molaire d'au moins 5% ou d'au moins 15%
ou d'au moins 20% dépendant de la gamme de valeur revendiquée.
[0032] De la même manière la borne supérieure de ces gammes de valeurs est conservée.
[0033] Avantageusement, ledit copolyamide présente un rapport : quantité de groupes de fins
de chaîne amine/quantité de groupes de fins de chaîne acide < 5, lesdites quantité
de groupes de fins de chaîne amine et quantité de groupes de fins de chaîne acide
étant déterminées par potentiométrie.
[0034] Avantageusement, MXDT est présent à un taux molaire de 5 à 45% et XT est présent
à un taux molaire de 55 à 95%.
[0035] Avantageusement, MXDT est présent à un taux molaire de 15 à 45% et XT est présent
à un taux molaire de 55 à 85%.
[0036] Avantageusement, MXDT est présent à un taux molaire de 20 à 45% et XT est présent
à un taux molaire de 55 à 80%.
[0037] MXD et/ou X peuvent être remplacés, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30%
en mole par d'autres diamines ci-dessus définies, notamment par une diamine aliphatique,
linéaire ou branchée, une diamine cycloaliphatique ou une diamine arylaromatique autre
que la MXD.
[0038] A titre d'exemple, la diamine aliphatique linéaire ou branchée est choisie parmi
la 1, 4-butanediamine, la 1,5-pentanediamine, la 2-methyl-1,5-pentanediamine (MPMD),
la 1,6 hexanediamine, la 1,8-octanediamine (OMDA), la 1,9-nonanediamine (NMDA), la
2-méthyl-1,8-octane-diamine (MODA), la 2,2,4-triméthylhexamethylenediamine (TMHMD),
la 2,4,4-triméthylhexamethylenediamine (TMHMD), la 5-méthyl-1,9-nonanediamine, 1,11-undécanediamine,
la 2-butyl-2-éthyl-1,5-pentanediamine, la 1,12-dodécanediamine, la 1,13-tridécanediamine,
la 1,14-tétradécanediamine, la 1,16-hexadécanediamine et la 1,18-octadécanediamine.
[0039] La diamine cycloaliphatique peut être choisie parmi la cyclo-hexanediamine, la 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane
(BAC), la 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane (BAC), l'isophoronediamine, la norbornanedimethylamine,
la 4,4'-diaminodicyclohexylméthane (PACM), le 2,2-(4,4'-diamino-dicyclohexyl)propane
(PACP), et le 3,3'-diméthyl-4,4'-diaminodicyclohexyléethane (MACM).
[0040] T peut être remplacé jusqu'à 30% en mole par d'autres diacides carboxyliques ci-dessus
définies, notamment par d'autres diacides carboxyliques aromatiques, aliphatiques
ou cycloaliphatiques.
[0041] Les diacides carboxyliques aromatiques peuvent être choisis parmi l'acide naphthalenedicarboxylique
(NDA) et l'acide isophtalique (IPS).
[0042] Les diacides carboxyliques aliphatiques peuvent être choisis parmi l'acide adipique,
l'acide subérique, l'acide azélaïque, l'acide sébacique, l'acide undécanedioïque,
l'acide dodécanedioïque, l'acide brassylique, l'acide tétradecanedioïque, l'acide
pentadécanedioïque, l'acide hexadécanedioiïque, l'acide octadécanedioïque et des acides
gras dimérisés.
[0043] Les diacides carboxyliques cycloaliphatiques peuvent être choisis parmi l'acide cis-
and/or trans-cyclohexane-1,4-dicarboxylique et/ou l'acide cis- et/ou trans-cyclohexane-1,3-dicarboxylique
(CHDA).
[0044] MXD et/ou X et/ou T peuvent être remplacés, indépendamment l'un de l'autre, jusqu'à
30% en mole par des lactames ou des acides aminocarboxyliques.
[0045] Les lactames et acides aminocarboxyliques peuvent être choisi parmi le caprolactame
(CL), l'acide α,ω-aminocaproïque, l'acide α,ω-aminononanoïque, l'acide α,ωaminoundecanoïque
(AUA), le lauryllactame (LL) et l'acide α,ω-aminododécanoïque (ADA).
[0046] 30% en mole maximum, par rapport à la somme totale des monomère MXD, X et T, de remplacement
que ce soit par une autre diamine, un autre diacide, un lactame ou un acide aminocarboxylique
ou un mélange quelconque de ceux-ci est possible.
[0047] Avantageusement, 20% en mole maximum, par rapport à la somme totale des monomère
MXD, X et T, de remplacement que ce soit par une autre diamine, un autre diacide,
un lactame ou un acide aminocarboxylique ou un mélange quelconque de ceux-ci est possible.
[0048] Avantageusement, 10% en mole maximum, par rapport à la somme totale des monomère
MXD, X et T, de remplacement que ce soit par une autre diamine, un autre diacide,
un lactame ou un acide aminocarboxylique ou un mélange quelconque de ceux-ci est possible.
[0049] Avantageusement, X est une diamine en C9 à C18.
[0050] Avantageusement, X est une diamine en C9 à C18 et MXDT est présent à un taux molaire
de 5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0051] Avantageusement, X est une diamine en C9 à C18 et MXDT est présent à un taux molaire
de 15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0052] Avantageusement, X est une diamine en C9 à C18 et MXDT est présent à un taux molaire
de 20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0053] Avantageusement, X est une diamine en C9, C10, C11, C12.
[0054] Avantageusement, X est une diamine en C9, C10, C11, C12 et MXDT est présent à un
taux molaire de 5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0055] Avantageusement, X est une diamine en C9, C10, C11, C12 et MXDT est présent à un
taux molaire de 15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0056] Avantageusement, X est une diamine en C9, C10, C11, C12 et MXDT est présent à un
taux molaire de 20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0057] Avantageusement, X est une diamine en C9 et MXDT est présent à un taux molaire de
5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0058] Avantageusement, X est une diamine en C9 et MXDT est présent à un taux molaire de
15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0059] Avantageusement, X est une diamine en C9 et MXDT est présent à un taux molaire de
20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0060] Avantageusement, X est une diamine en C10 et MXDT est présent à un taux molaire de
5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0061] Avantageusement, X est une diamine en C10 et MXDT est présent à un taux molaire de
15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0062] Avantageusement, X est une diamine en C10 et MXDT est présent à un taux molaire de
20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0063] Avantageusement, X est une diamine en C11 et MXDT est présent à un taux molaire de
5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0064] Avantageusement, X est une diamine en C11 et MXDT est présent à un taux molaire de
15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0065] Avantageusement, X est une diamine en C11 et MXDT est présent à un taux molaire de
20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0066] Avantageusement, X est une diamine en C12 et MXDT est présent à un taux molaire de
5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0067] Avantageusement, X est une diamine en C12 et MXDT est présent à un taux molaire de
15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0068] Avantageusement, X est une diamine en C12 et MXDT est présent à un taux molaire de
20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0069] L'expression « fibres de renfort » ou « renfort fibreux » désigne un assemblage de
fibres, courtes ou longues. Les fibres peuvent être continues, sous forme de renfort
unidirectionnel (UD) ou multidirectionnel (2D, 3D), sous forme de tissus, de nappes,
de bandes ou de tresses et peuvent également être coupées par exemple sous forme de
non tissés (mats) ou sous forme de feutres.
[0070] L'expression « fibres de renfort » désigne notamment :
- les fibres minérales, notamment les fibres de carbone, ce qui inclut les fibres de
nanotubes ou nanotubes de carbone (NTC), les nanofibres de carbone ou les graphènes
; les fibres de silice comme les fibres de verre, notamment de type E, R ou S2 ; les
fibres de bore ; les fibres céramiques, notamment fibres de carbure de silicium, fibres
de carbure de bore, fibres de carbonitrure de bore, fibres de nitrure de silicium,
fibres de nitrure de bore, les fibres de basalte ; les fibres ou filaments à base
de métaux et/ou de leurs alliages ; les fibres des oxydes métalliques, notamment d'alumine
(Al2O3) ; les fibres métallisées comme les fibres de verre métallisées et les fibres
de carbone métallisées ou les mélanges des fibres précitées.
- les fibres polymériques ou de polymère, notamment :
- les fibres de polymères thermodurcissables et plus particulièrement choisies parmi
: les polyesters insaturés, les résines époxy, les esters vinyliques, les résines
phénoliques, les polyuréthanes, les cyanoacrylates et les polyimides, tels que les
résines bis-maléimide, les aminoplastes résultant de la réaction d'une amine telle
que la mélamine avec un aldéhyde tel que le glyoxal ou le formaldéhyde
- les fibres de polymères thermoplastiques et plus particulièrement choisies parmi :
le polyéthylène téréphtalate (PET), le polybutylène téréphtalate (PBT), les polyoléfines
haute densité telles que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP) et les copolymères
PET/PP, PVOH (polyvinyl alcool)
- les fibres de polyamides répondant à l'une des formules : 6, 11, 12, 610, 612, 66,
4.6,
- les fibres d'aramides (comme le Kevlar®) et polyamides aromatiques tels que ceux répondant à l'une des formules : PPDT, MPD.I,
PAA et PPA, avec PPD et MPD étant respectivement la p- et m-phénylène diamine, PAA
étant les polyarylamides et PPA étant les polyphtalamides
- les fibres de copolymères blocs de polyamide tel que le polyamide/polyéther, les fibres
de polyaryléthers cétones (PAEK) telles que la polyétheréther cétone (PEEK), la polyéthercétone
cétone (PEKK), la polyéthercétoneéthercétone cétone (PEKEKK).
- ou les mélanges des fibres citées ci-haut.
[0071] Par conséquent, toutes les fibres de renfort ci-dessus définies sont exclues de la
portée l'invention.
[0072] Avantageusement, la quantité de fin de chaîne amine est comprise de 5 µeq/g à 100
µeq/g, préférentiellement de 20 µeq/g à 80 µeq/g et encore plus préférentiellement
entre 30 µeq/g à 60 µeq/g.
[0073] Avantageusement, la quantité de fin de chaîne acide est comprise de 5 µeq/g à 100
µeq/g, préférentiellement de 20 µeq/g à 80 µeq/g et encore plus préférentiellement
entre 30 µeq/g à 60 µeq/g.
[0074] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit copolyamide ci-dessus défini présente
une température de transition vitreuse Tg ≥ 125°C, déterminée selon la norme ISO 11357-2
:2013.
[0075] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle X est la 1, 10 décanediamine.
[0076] Avantageusement, X est la 1, 10 décanediamine et MXDT est présent à un taux molaire
de 5 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 95%.
[0077] Avantageusement, X est la 1, 10 décanediamine et MXDT est présent à un taux molaire
de 15 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 85%.
[0078] Avantageusement, X est la 1, 10 décanediamine et MXDT est présent à un taux molaire
de 20 à 45% et XT est présent à un taux molaire de 55 à 80%.
[0079] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle aucun des monomères dudit copolyamide n'est
substitué par une autre diamine, un autre diacide carboxylique ou un lactame.
[0080] La structure dans laquelle aucun des monomères n'est substitué est donc de formule
MXDT/XT sans autre présence d'autre diamine, d'autre diacide carboxylique, de lactame
ou d'acide aminocarboxylique.
[0081] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle ladite couche (1) comprend un modifiant
choc et/ou un modifiant de type core-shell.
[0082] Par l'expression « modifiant choc », il faut entendre un polymère à base polyoléfine
présentant un module de flexion inférieur à 100 MPa mesuré selon la norme ISO 178
:2010 et de Tg inférieure à 0°C (mesurée selon la norme 11357-2 :2013 au niveau du
point d'inflexion du thermogramme DSC), en particulier une polyoléfine, couplée ou
non avec un PEBA (polyéther-bloc-amide) ayant un module de flexion < 200 MPa.
[0083] Dans ce mode de réalisation avantageux, ce polymère à base de polyoléfine est donc
présent dans le copolyamide constituant la couche (1).
[0084] La polyoléfine du modifiant choc peut être fonctionnalisée ou non fonctionnalisée
ou être un mélange d'au moins une fonctionnalisée et/ou d'au moins une non fonctionnalisée.
[0085] Notamment, une partie ou la totalité des polyoléfines porte une fonction choisie
parmi les fonctions acide carboxylique, anhydride carboxylique et époxyde, et est
en particulier choisie parmi un copolymère d'éthylène et de propylène à caractère
élastomère (EPR), un copolymère éthylène-propylène-diène à caractère élastomère (EPDM)
et un copolymère éthylène/(meth)acrylate d'alkyle, un copolymère éthylène-alcène supérieur,
en particulier un copolymère étylène-octène, un terpolymère éthylène-acrylate d'alkyle-anhydride
maléique.
[0086] Avantageusement, le modifiant choc est choisi parmi le Fusabond F493, un Lotader
®, en particulier le Lotader 5500 ou le Lotader 7500, l'Escor VA1801 ou VA1803, l'Excelsior
E1040, l'Amplify GR216, le Tafmer MH5020 ou l'Orevac IM800, ou un mélange de ceux-ci,
dans ce cas ils sont dans un rapport allant de 0,1/99,9 à 99,9/0,1, préférentiellement
1/2 à 2/1 lorsqu'ils sont en mélange de deux.
[0087] A titre d'exemple, le modifiant choc est choisi parmi les mélanges suivants : F493/Lotader
®, en particulier F493/Lotader
® 5500 ou F493/Lotader
® 7500.
[0088] L'expression « modifiant de type core-shell » est également désignée « copolymère
de type cœur-écorce ».
[0089] Le « modifiant de type core-shell » se présente sous la forme de fines particules
ayant un cœur en élastomère et au moins une écorce thermoplastique, la taille des
particules est en général inférieure au µm et avantageusement comprise entre 150 et
500 nm.
[0090] Le « modifiant de type core-shell » possède une base acrylique ou butadiène contrairement
au modifiant choc qui possède une base polyoléfine.
[0091] A titre d'exemple de cœur on peut citer les homopolymères de l'isoprène ou du butadiène,
les copolymères de l'isoprène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique et
les copolymères du butadiène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique. Le
monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, l'acrylonitrile ou un (meth)acrylate
d'alkyle. Une autre famille de cœur est constituée par les homopolymères d'un (meth)acrylate
d'alkyle et les copolymères d'un (meth)acrylate d'alkyle avec au plus 30% en moles
d'un monomère vinylique. Le (meth)acrylate d'alkyle est avantageusement l'acrylate
de butyle. Le monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, l'acrylonitrile,
le butadiène ou l'isoprène. Le cœur du copolymère (A) peut être réticulé en tout ou
partie. Il suffit d'ajouter des monomères au moins difonctionnels au cours de la préparation
du cœur, ces monomères peuvent être choisis parmi les esters poly(meth)acryliques
de polyols tels que le di(meth)acrylate de butylène et le trimethylol propane trimethacrylate.
D'autres monomères difonctionnels sont par exemple le divinylbenzène, le trivinylbenzène,
l'acrylate de vinyle et le methacrylate de vinyle. On peut aussi réticuler le cœur
en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des
monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés,
des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre
d'exemple l'anhydride maléique, l'acide (meth)acrylique et le méthacrylate de glycidyle.
[0092] L'écorce ou les écorces sont des homopolymères du styrène, d'un alkylstyrène ou du
méthacrylate de méthyle ou des copolymères comprenant au moins 70% en moles de l'un
de ces monomères précédents et au moins un comonomère choisi parmi les autres monomères
précédents, l'acétate de vinyle et l'acrylonitrile. L'écorce peut être fonctionnalisée
en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des
monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés,
des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre
d'exemple l'anhydride maléique, l'acide (meth)acrylique et le méthacrylate de glycidyle.
A titre d'exemple on peut citer des copolymères cœur - écorce (A) ayant une écorce
en polystyrène et des copolymères cœur - écorce (A) ayant une écorce en PMMA. Il existe
aussi des copolymères cœur - écorce (A) ayant deux écorces, l'une en polystyrène et
l'autre à l'extérieur en PMMA. Des exemples de copolymère (A) ainsi que leur procédé
de préparation sont décrits dans les brevets suivants :
US 4 180 494,
US 3 808 180,
US 4096 202,
US 4 260 693,
US 3 287 443,
US 3 657 391,
US 4 299 928,
US 3 985 704.
[0093] Le « modifiant de type core-shell est donc différent de la polyoléfine du modifiant
choc et notamment par ce que le modifiant choc réagit avec la matrice de polyamide
alors que le core-shell ne réagit pas avec celle-ci car le cœur de ce dernier n'est
susceptible de réagir qu'avec l'écorce de celui-ci.
[0094] Avantageusement, le modifiant choc et/ou le modifiant de type core-shell est présent
de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide de
la couche (1), en particulier de 5 à 25%, et plus particulièrement de 5 à 15%.
[0095] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MPMD.T / X.T tel que
défini ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell
en proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du
copolyamide, en particulier de 5 à 25%, et plus particulièrement de 5 à 15%.
[0096] Avantageusement, dans les structures comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant
de type core-shell, X est la 1,10-décanediamine.
[0097] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle ladite couche (1) comprend un stabilisant
choisi parmi un stabilisant organique, un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant
à base de cuivre, et un mélange de ceux-ci.
[0098] L'expression « stabilisant organique » ou plus généralement une « combinaison de
stabilisants organiques », désigne un antioxydant primaire de type phénol, un antioxydant
secondaire de type phosphite et voire éventuellement d'autres stabilisants comme un
HALS, ce qui signifie Hindered Amine Light Stabiliser ou stabilisant lumière de type
amine encombrée (par exemple le Tinuvin 770 de la société Ciba), un anti-UV (par exemple
le Tinuvin 312 de la société Ciba), un stabilisant phénolique ou à base de phosphore.
On peut également utiliser des antioxydants de type amine tel le Naugard 445 de la
société Crompton ou encore des stabilisants polyfonctionnels tel le Nylostab S-EED
de la société Clariant.
[0099] Le stabilisant organique présent au sein de la couche (1) peut être choisi, sans
que cette liste soit restrictive, parmi :
- les anti-oxydants phénoliques, par exemple l'Irganox 245, l'Irganox 1010, l'Irganox
1098 de la société Ciba, l'Irganox MD1024 de la société Ciba, le Lowinox 44B25 de
la société Great Lakes, l'ADK Stab AO-80 de la société Adeka Palmarole.
- les stabilisants à base de phosphore, comme les phosphites, par exemple l'Irgafos
168 de la société Ciba,
- un absorbeur UV, tel le Tinuvin 312 de la société Ciba,
- un HALS, comme précédemment mentionné,
- un stabilisant de type amine, tel le Naugard 445 de la société Crompton, ou encore
de type amine encombrée tel le Tinuvin 770 de la société Ciba,
- un stabilisant polyfonctionnel tel le Nylostab S-EED de la société Clariant.
[0100] On peut bien évidemment envisager un mélange de deux, ou plus, de ces stabilisants
organiques.
[0101] De préférence, le stabilisant organique est présent au sein du copolyamide de la
couche (1) de la structure en une teneur comprise entre 0,3 et 3% en poids par rapport
au poids total des constituants du copolyamide.
[0102] L'expression « stabilisant minéral » désigne un stabilisant à base de cuivre. A titre
d'exemple de tels stabilisants minéraux, on peut citer les halogénures et les acétates
de cuivre. Accessoirement, on peut considérer éventuellement d'autres métaux tel l'argent,
mais ceux-ci sont connus pour être moins efficaces. Ces composés à base de cuivre
sont typiquement associés à des halogénures de métaux alcalins, en particulier le
potassium.
[0103] Ces stabilisants minéraux sont plus particulièrement employés, lorsque les structures
doivent avoir une résistance thermique améliorée à long terme dans l'air chaud, notamment
pour des températures supérieures ou égales à 100-120°C, car ils tendent à empêcher
les coupures de chaînes polymériques.
[0104] Plus particulièrement, par stabilisant à base de cuivre, on entend un composé comprenant
au moins un atome de cuivre, notamment sous forme ionique, ionisable, par exemple
sous forme de complexe.
[0105] Le stabilisant à base de cuivre présent au sein de la couche (1) peut être choisi
parmi le chlorure cuivreux, le chlorure cuivrique, le bromure cuivreux, le bromure
cuivrique, l'iodure cuivreux, l'iodure cuivrique, l'acétate cuivreux et l'acétate
cuivrique. On peut citer les halogénures, les acétates d'autres métaux tels l'argent
en association avec le stabilisant à base de cuivre. Ces composés à base de cuivre
sont typiquement associés à des halogénures de métaux alcalins. Un exemple bien connu
est le mélange de Cul et KI, où le ratio Cul:KI est typiquement compris entre 1:5
à 1:15. Un exemple d'un tel stabilisant est le Polyadd P201 de la société Ciba.
[0106] On trouvera de plus amples détails sur les stabilisants à base de cuivre dans le
brevet
US 2,705,227. Plus récemment, sont apparus des stabilisants à base de cuivre tel les cuivres complexés
comme les Bruggolen H3336, H3337, H3373 de la société Brüggemann.
[0107] Avantageusement, le stabilisant à base de cuivre est choisi parmi les halogénures
de cuivre, l'acétate de cuivre, les halogénures de cuivre ou l'acétate de cuivre en
mélange avec au moins un halogénure de métal alcalin, et leurs mélanges, de préférence
les mélanges d'iodure de cuivre et d'iodure de potassium (CuI/KI).
[0108] De préférence, le stabilisant à base de cuivre est présent dans la couche (1) de
la structure en une teneur comprise entre 0,05 et 1,5% en poids par rapport au poids
total des constituants du copolyamide.
[0109] De préférence, la couche (1) ne comprend en outre aucun autre métal de transition.
[0110] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un stabilisant organique.
[0111] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre.
[0112] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un mélange de stabilisant organique et de stabilisant minéral, en particulier un
stabilisant à base de cuivre.
[0113] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 25% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un stabilisant organique.
[0114] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 25% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre.
[0115] Avantageusement, l'invention porte donc sur une structure telle que définie ci-dessus
comprenant au moins une couche (1) comprenant un copolyamide MXDT/XT tel que défini
ci-dessus et comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant de type core-shell en
proportion de 5 à 25% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide
et un mélange de stabilisant organique et de stabilisant minéral, en particulier un
stabilisant à base de cuivre.
[0116] Avantageusement, dans les structures comprenant un modifiant choc et/ou un modifiant
de type core-shell, et un stabilisant X est la 1,10-décanediamine.
[0117] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle ladite couche (1) comprend une charge antistatique
choisie parmi le noir de carbone, le graphite, des fibres de carbone, des nanotubes
de carbone, en particulier noir de carbone et nanotubes de carbone.
[0118] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle ladite couche (1) peut comprendre au moins
un additif choisi parmi un antioxydant, un stabilisant à la chaleur, un absorbeur
d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une charge inorganique, un agent
ignifugeant, un agent nucléant, un plastifiant et un colorant.
[0119] Les fibres de renfort sont exclues des additifs et en particulier le terme « charge
inorganique » exclut les fibres de renfort.
[0120] Avantageusement, le ou les additifs sont présent dans la couche (1) en proportion
en poids de 1 à 20%, en particulier de 5 à 15%, par rapport au poids total des constituants
de la couche (1).
[0121] L'expression « étant susceptibles d'adhérer l'une à l'autre » signifie que si la
structure est constituée de deux couches, les couches (1) et (2) adhère l'une à l'autre,
au moins partiellement.
[0122] Si la structure comprend au moins une troisième couche, ladite troisième couche peut
être placée entre la couche (1) et la couche (2), auquel cas les couches (1) et (2)
n'adhèrent pas entre elles mais par contre les couches (1) et (3) adhèrent entre elles
ainsi que les couches (3) et (2).
[0123] Avantageusement, la structure est constituée de deux couches (1) et (2) adhérant
entre elles.
[0124] Avantageusement, ledit polyamide aliphatique est issu de la polycondensation d'au
moins un lactame ou d'au moins un acide aminocarboxylique, ou d'une diamine et d'un
diacide carboxylique ou d'un mélange de ceux-ci, la diamine étant choisi parmi une
diamine aliphatique, une diamine cycloaliphatique et le diacide carboxylique étant
choisi parmi un diacide aliphatique et un diacide cycloaliphatique, ou un mélange
de ceux-ci.
[0125] L'acide aminocarboxylique peut être choisi parmi l'acide 9-aminononanoïque, l'acide
10-aminodécanoïque, l'acide 12-aminododécanoïque et l'acide 11- aminoundécanoïque
ainsi que ses dérivés, notamment l'acide N-heptyl-11-aminoundécanoïque, avantageusement
l'acide 12-aminododécanoïque et l'acide 11- aminoundécanoïque.
[0126] Le lactame peut être choisi parmi la pyrrolidinone, la piperidinone, le caprolactame,
l'énantholactame, le caprylolactame, le pelargolactame, le décanolactame, l'undécanolactame,
et le laurolactame, avantageusement l'undécanolactame, et le laurolactame.
[0127] Lorsque la diamine est aliphatique et linéaire, elle est de formule H
2N-(CH
2)
a-NH
2. Le diacide peut être aliphatique (notamment aliphatique linéaire), cycloaliphatique
ou aromatique.
[0128] Préférentiellement, lorsque la diamine en est linéaire et aliphatique, elle est choisie
parmi la butanediamine (a=4), la pentanediamine (a=5), l'hexanediamine (a=6), l'heptanediamine
(a=7), l'octanediamine (a=8), la nonanediamine (a=9), la décanediamine (a=10), l'undécanediamine
(a=11), la dodécanediamine (a=12), la tridécanediamine (a=13), la tétradécanediamine
(a=14), l'hexadécanediamine (a=16), l'octadécanediamine (a=18), l'octadécanediamine
(a=18), l'eicosanediamine (a=20), la docosanediamine (a=22) et les diamines obtenues
à partir d'acides gras dimérisés.
[0129] Lorsque la diamine est cycloaliphatique, elle est choisie de préférence parmi celles
comprenant deux cycles. Elles répondent notamment à la formule générale suivante :

dans laquelle :
- R1, R2, R3 et R4 représentent indépendamment un groupe choisi parmi un atome d'hydrogène ou un alkyle
de 1 à 6 atomes de carbone et
- X représente soit une liaison simple, soit un groupement divalent constitué:
- d'une chaîne aliphatique linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 10 atomes de carbone,
éventuellement substituée par des groupements cycloaliphatiques ou aromatiques de
6 à 8 atomes de carbone,
- d'un groupement cycloaliphatique de 6 à 12 atomes de carbone.
[0130] Plus préférentiellement, la diamine cycloaliphatique Ca du polyamide est choisie
parmi la bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)méthane, la bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)
éthane, la bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclo-hexyl)propane, la bis(3,5- dialkyl-4-amino
cyclo-hexyl)butane, la bis-(3-méthyl-4-amino cyclohexyl)-méthane (noté BMACM, MACM
ou B), la p- bis(aminocyclohexyl)-methane (PACM) et l'isopropylidenedi(cyclohexylamine)
(PACP).
[0132] Le diacide carboxylique aliphatique et linéaire est choisi parmi l'acide succinique
(b=4), l'acide pentanedioïque (b=5), l'acide adipique (b=6), l'acide heptanedioïque
(b=7), l'acide octanedioïque (b=8), l'acide azélaïque (b=9), l'acide sébacique (b=10),
l'acide undécanedioïque (b=11), l'acide dodécanedioïque (b=12), l'acide brassylique
(b=13), l'acide tetradécanedioïque (b=14), l'acide hexadécanedioïque (b=16), l'acide
octadécanoïque (b=18), l'acide octadécènedioïque (b=18), l'acide eicosanedioïque (b=20),
l'acide docosanedioïque (b=22) et les dimères d'acides gras contenant 36 carbones.
[0133] Les dimères d'acides gras mentionnés ci-dessus sont des acides gras dimérisés obtenus
par oligomérisation ou polymérisation d'acides gras monobasiques insaturés à longue
chaîne hydrocarbonée (tels que l'acide linoléïque et l'acide oléïque), comme décrit
notamment dans le document
EP 0 471 566.
[0134] Lorsque le diacide est cycloaliphatique, il peut comporter les squelettes carbonés
suivants : norbornylméthane, cyclohexylméthane, dicyclohexylméthane, dicyclohexylpropane,
di(méthylcyclohexyl) propane.
[0135] Le polyamide de la couche (2) peut être un homopolyamide ou un copolyamide.
[0136] La nomenclature utilisée pour définir les polyamides est décrite dans la norme ISO
16396-1 : 2015 « Plastiques -- Matériaux polyamides (PA) pour moulage et extrusion
-- Partie 1: Système de désignation, marquage des produits et base de spécification
».
[0137] Avantageusement, le polyamide de la couche (2) est choisi parmi le PA11, le PA12,
le PA1010, le PA1012, le PA610 et le PA612.
[0138] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle un autre polyamide, différent de celui
de la couche (2) peut être présent dans la couche (2).
[0139] Ledit autre polyamide est tel que défini ci-dessus dans la couche (2) à condition
qu'il soit différent de celui de la couche (2).
[0140] Avantageusement, un plastifiant est présent dans la couche (2).
[0141] Avantageusement, le plastifiant de la couche (2) est présent de 1 à 20%, en particulier
de 5 à 15% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide de
la couche (2).
[0142] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle un modifiant choc et/ou un modifiant de
type core-shell est présent dans la couche (2).
[0143] Le modifiant choc et/ou le modifiant de type core-shell sont tels que définis ci-dessus.
[0144] Avantageusement, le modifiant choc et/ou le modifiant de type core-shell est présent
de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants du copolyamide de
la couche (2), en particulier de 5 à 25%, et plus particulièrement de 5 à 15%.
[0145] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, les
couches (1) et (2) adhérant l'une à l'autre, la couche (1) étant l'une de celles ci-dessus
définies, et la couche (2) comprenant un autre polyamide ou non, la couche (2) comprenant
un plastifiant de 1 à 20% en poids et un modifiant choc et/ou un modifiant de type
core-shell en proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants
du copolyamide de la couche (2).
[0146] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, les
couches (1) et (2) adhérant l'une à l'autre, la couche (1) étant l'une de celles ci-dessus
définies, et la couche (2) comprenant un autre polyamide ou non, la couche (2) comprenant
un plastifiant de 1 à 20% en poids et un modifiant choc et/ou un modifiant de type
core-shell en proportion de 5 à 25% en poids par rapport au poids de tous les constituants
du copolyamide de la couche (2).
[0147] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, les
couches (1) et (2) adhérant l'une à l'autre, la couche (1) étant l'une de celles ci-dessus
définies, et la couche (2) comprenant un autre polyamide ou non, la couche (2) comprenant
un plastifiant de 5 à 15% en poids et un modifiant choc et/ou un modifiant de type
core-shell en proportion de 5 à 35% en poids par rapport au poids de tous les constituants
du copolyamide de la couche (2).
[0148] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, les
couches (1) et (2) adhérant l'une à l'autre, la couche (1) étant l'une de celles ci-dessus
définies, et la couche (2) comprenant un autre polyamide ou non, la couche (2) comprenant
un plastifiant de 5 à 15% en poids et un modifiant choc et/ou un modifiant de type
core-shell en proportion de 5 à 25% en poids par rapport au poids de tous les constituants
du copolyamide de la couche (2).
[0149] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, dans
laquelle ladite couche (2) comprend un stabilisant choisi parmi un stabilisant organique,
un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre, et un mélange
de ceux-ci.
[0150] Les stabilisants sont tels que définis ci-dessus.
[0151] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, dans
laquelle la couche (1) comprend un stabilisant organique et la couche (2) comprend
un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre.
[0152] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, dans
laquelle la couche (1) comprend un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant
à base de cuivre et la couche (2) comprend un stabilisant organique.
[0153] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, dans
laquelle ladite couche (2) comprend une charge antistatique choisie parmi le noir
de carbone, le graphite, des fibres de carbone, des nanotubes de carbone, en particulier
noir de carbone et nanotubes de carbone.
[0154] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle une seconde couche (2) est présente, dans
laquelle ladite couche (2) peut comprendre au moins un additif choisi parmi un antioxydant,
un stabilisant à la chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant,
une charge inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant et un colorant.
[0155] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
telle que définie ci-dessus, dans laquelle la couche (1) est une couche barrière,
notamment à un fluide, ledit fluide étant un carburant, ledit carburant étant une
essence, en particulier une bio essence (mélange d'essence et d'alcool, notamment
de méthanol ou d'éthanol), ou du diesel en particulier le bio-diesel, ladite couche
barrière (1) est en contact avec le fluide.
[0156] La structure définie dans ce mode de réalisation comprend donc au moins une couche
(1) et une seconde couche (2) et est donc bicouche (1) et (2) mais on ne sortirait
pas du cadre de l'invention si la structure comprenait d'autres couches.
[0157] Avantageusement, la structure est constituée de deux couches (1) et (2) et la couche
(1) est la couche barrière.
[0158] Par conséquent, dans le cas où la structure comprend deux couches, elle comprend
de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes : (2)//(1).
[0159] Dans le cas où la structure comprend au moins une autre couche, cette dernière ne
peut être en contact avec le fluide.
[0160] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
comprenant au moins une couche (1) telle que définie ci-dessus, et une seconde couche
(2) telle que définie ci-dessus, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer
l'une à l'autre,
comprenant de plus une couche (3), la couche (3) étant identique à ou différente de
la couche (1).
[0161] Dans ce mode de réalisation, la structure comprend ou est constituée des couches
suivantes, de l'extérieur vers l'intérieur : (3)//(2)//(1) ou (2)//(3)//(1).
[0162] Avantageusement, la couche (3) est différente de la couche (1) et est une couche
de liaison et la structure comprend de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes:
(2)//(3)//(1), la couche (1) étant en contact avec le fluide.
[0163] Avantageusement, dans la structure (2)//(3)//(1), la couche (1) a une épaisseur de
100 à 300µm, notamment de 200 à 300µm, en particulier 250µm, la couche (3) a une épaisseur
de 50 à 100µm ou de 100 à 200µm, en particulier 150µm et la couche (2) a une épaisseur
de 50 à 800µm, notamment de 50 à 200µm ou de 500 à 700µm.
[0164] La couche de liaison peut être un mélange d'au moins un polyamide présentant un nombre
moyen d'atomes de carbone par atome d'azote noté compris entre 4 et 8,5, avantageusement
entre 4 et 7 ; au moins un polyamide présentant une température de fusion supérieure
ou égale à 180°C et un nombre moyen d'atomes de carbone par atome d'azote compris
entre 7 et 10, avantageusement entre 7,5 et 9,5 et au moins un polyamide présentant
un nombre moyen d'atomes de carbone par atome d'azote compris entre 9 et 18, avantageusement
entre 10 et 18, notamment tels que définis dans le document
WO 09/122060.
[0165] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
comprenant au moins une couche (1) telle que définie ci-dessus, une seconde couche
(2) telle que définie ci-dessus, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer
l'une à l'autre et une couche (3), la couche (3) étant identique à ou différente de
la couche (1),
ladite structure comprenant de plus au moins une autre couche (4), la couche (1) étant
en contact avec le fluide.
[0166] Avantageusement, la couche (4) est une couche d'EVOH.
[0167] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
comprenant au moins une couche (1) telle que définie ci-dessus, et une seconde couche
(2) telle que définie ci-dessus, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer
l'une à l'autre et une couche (3), la couche (3) étant identique à ou différente de
la couche (1) et au moins une autre couche (4), la couche (1) étant en contact avec
le fluide, ladite structure comprenant de l'extérieur vers l'intérieur les couches
suivantes: (2)//(4)//(3)//(1), la couche (1) étant en contact avec le fluide.
[0168] Avantageusement, dans la structure (2)//(4)//(3)//(1), la couche (3) est une couche
de liant telle que ci-dessus définie.
[0169] Avantageusement, dans la structure (2)//(4)//(3)//(1), la couche (4) est une couche
d'EVOH telle que ci-dessus définie.
[0170] Avantageusement, dans la structure (2)//(4)//(3)//(1), la couche (3) est une couche
de liant telle que ci-dessus définie et la couche (4) est une couche d'EVOH telle
que ci-dessus définie.
[0171] Avantageusement, la structure est constituée des couches (2)//(4)//(3)//(1) telle
que ci-dessus définies.
[0172] Dans un mode de réalisation avantageux, la présente invention concerne une structure
comprenant au moins une couche (1) telle que définie ci-dessus, une seconde couche
(2) telle que définie ci-dessus, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer
l'une à l'autre, une couche (3), la couche (3) étant identique à ou différente de
la couche (1), au moins une autre couche (4), la couche (1) étant en contact avec
le fluide, et comprenant de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes: (2)//(4)//(3)//(1),
la couche (1) étant en contact avec le fluide,
[0173] Ladite structure comprenant de plus, une couche de liaison (3'), identique à ou différente
de la couche de liaison (3) est présente.
[0174] La couche (3') est donc un liant du même type que celui défini ci-dessus pour la
couche (3) mais de composition identique ou différente.
[0175] Avantageusement, ladite structure comprenant de plus une couche de liaison (3'),
comprend de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes: (2)//(3')//(4)//(3)//(1),
la couche (1) étant en contact avec le fluide.
[0176] Avantageusement, la couche (1) a une épaisseur de 100 à 200µm, en particulier 150µm,
la couche (2) a une épaisseur de 100 à 200µm, en particulier 150µm, la couche (3)
a une épaisseur de 200 à 400µm, en particulier 300µm, la couche (3') a une épaisseur
de 200 à 400µm, en particulier 300µm et la couche (4) de 50µm à 150µm, en particulier
100 µm.
[0177] Selon un autre aspect, la présente invention concerne des bouteilles, réservoirs,
conteneurs, tuyaux et récipients fabriqués avec l'une des structures telles que définies
ci-dessus.
[0178] Selon un autre aspect, la présente invention concerne des emballages constitués des
films fabriqués avec l'une des structures telles que définies ci-dessus.
[0179] Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'un copolyamide
MXDT/XT dans lequel :
MXDT est une unité à motif amide présent à un taux molaire allant de 5 à 45%, de préférence
de 15 à 45%, plus préférentiellement de 20 à 45%, où MXD représente la m-xylylène
diamine (MXD) et T l'acide téréphtalique,
XT est une unité à motif amide majoritaire présent à un taux molaire allant de 55
à 95%, de préférence de 55 à 85%, plus préférentiellement de 55 à 80%, où X est une
diamine aliphatique linéaire en C9 à C18, de préférence en C9, C10, C11 et C12 et
où T est l'acide téréphtalique,
ledit copolyamide présentant une température de fusion : 250°C < Tf ≤ 300°C telle que déterminée selon la norme ISO 11357-3 (2013),
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole,
par rapport à la quantité totale des diacides carboxyliques, l'acide téréphtalique
peut être remplacé par d'autres diacides carboxyliques aromatiques, aliphatiques ou
cycloaliphatiques comprenant 6 à 36 atomes de carbone, en particulier 6 à 14 atomes
de carbone, et
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole
de la MXD et/ou selon le cas de X, par rapport à la quantité totale des diamines,
peut être remplacée par d'autres diamines comprenant de 4 à 36 atomes de carbone,
en particulier 6 à 12 atomes de carbone, et
- dans le copolyamide, pas plus de 30% en mole, par rapport à la quantité totale des
monomères, peut être formée par des lactames ou des acides aminocarboxyliques, et
- à condition que la somme des monomères qui remplacent l'acide téréphtalique, la MXD
et X ne dépasse pas une concentration de 30% en mole par rapport à la quantité totale
des monomères utilisés dans le copolyamide, et
- à condition que la MXD ne soit pas totalement substituée,
pour la fabrication d'une structure, notamment multicouche, comprenant au moins une
couche barrière aux carburants (1) comprenant ledit copolyamide MXDT/XT,
ladite structure étant dépourvue de fibres de renfort.
[0180] Toutes les caractéristiques et tous les modes de réalisation définis ci-dessus pour
les structures peuvent s'appliquer pour l'utilisation ci-dessus définie.
Exemples :
1) Préparation d'un MXDT/10T et de polyamides comparatifs
[0181] Dans un réacteur autoclave de 14 litres, on introduit 5 kg des matières premières
suivantes :
- 500 g d'eau,
- la ou les diamines,
- l'aminoacide (éventuellement),
- le ou les diacides
- le régulateur de chaîne monofonctionnel : acide benzoïque ou acide stéarique en quantité
adaptée à la viscosité visée
- 35 g d'hypophosphite de sodium en solution,
- 0,1 g d'un antimousse WACKER AK1000 (société Wacker Silicones).
[0182] La nature et rapports molaires des motifs et structures moléculaires des polyamides
(par essai référencé) sont donnés au tableau 1 ci-dessous.
[0183] Le réacteur fermé est purgé de son oxygène résiduel puis chauffé à une température
de 230°C par rapport à la matière introduite. Après 30 minutes d'agitation dans ces
conditions, la vapeur sous pression qui s'est formée dans le réacteur est détendu
progressivement en 60 minutes, tout en augmentant progressivement la température matière
de manière à ce qu'elle s'établisse à Tf + 10°C à pression atmosphérique. La polymérisation
est ensuite poursuivie sous balayage d'azote de 20 l/h jusqu'à obtention de la viscosité
visée indiquée au tableau de caractéristiques.
[0184] Le polymère est ensuite vidangé par la vanne de fond puis refroidi dans un bac d'eau
puis mis sous forme de granulés.
[0185] Les produits sont ensuite injectés sous forme de plaque 100 mm x 100 mm x 1 mm à
l'aide d'une presse à injecter en utilisant une température d'injection égales à Tf
+ 20°C et un moule chauffé à 100°C. Les plaques non entièrement cristallisées (présence
d'une recristallisation au chauffage DSC selon ISO 11357-2) sont recuites 2h sous
vide à Tg + 30°C.
- La mesure de la viscosité intrinsèque ou inhérente est réalisée dans le m-crésol.
La méthode est bien connue de l'homme du métier. On suit la norme ISO 307 :2007 mais
en changeant le solvant (utilisation du m-crésol à la place de l'acide sulfurique,
et la température (étant de 20°C), et la concentration (0.5% massique).
- La température de transition vitreuse Tg des polymères thermoplastiques utilisés est
mesurée à l'aide d'un calorimètre différentiel à balayage (DSC), après un deuxième
passage en chauffe, suivant la norme ISO 11357-2 :2013. La vitesse de chauffage et
de refroidissement est de 20°C/min.
- La température de fusion Tf et la température de cristallisation Tc sont mesurées
par DSC, après une première chauffe, selon la norme ISO 11357-3 :2013. La vitesse
de chauffage et de refroidissement est de 20°C/min.
- L'enthalpie de cristallisation dudit polymère de matrice est mesurée en Calorimétrie
Différentielle à Balayage (DSC) selon la norme ISO 11357-3 :2013.
- La détermination du taux de fins de chaînes amine et acide est déterminée par potentiométrie.
- Les mesures de perméabilité aux essences sont déterminées à 60°C selon une méthode
gravimétrique avec le CE10: isooctane/toluène/éthanol = 45/45/10 vol.% et le CE85
: isooctane/toluène/éthanol = 7,5/7,5/85 vol.% sur les plaques ci-dessus préparées.
[0186] La perméabilité instantanée est nulle pendant la période d'induction, puis elle augmente
progressivement jusqu'à une valeur à l'équilibre qui correspond à la valeur de perméabilité
en régime permanent. Cette valeur obtenue en régime permanent est considérée comme
étant la perméabilité du matériau.
[0187] Les résultats sont présentés dans le tableau 1 suivant.
TABLEAU 1
| Réf |
Type essai |
Structure moléculaire / Composition molaire |
Tf (°C) / Tg (°C) |
Viscosité inhérente (m-crésol) |
Perméabilité CE10 g.mm/m2.24h |
Perméabilité CE85 g.mm/m2.24h |
NH2 µeq/g CO2H µeq/g |
| 1 |
Selon l'invention |
MXDT/10T 41/59 |
269/131 |
1,01 |
0,3 |
2 |
38 134 |
| 2 |
Comparatif EP1741553 |
8MT/9T 48/52 |
265/125 |
1,25 |
0,5 |
3,2 |
|
| 3 |
Comparatif |
10I/10T 33,3/66,6 |
283/107 |
1,11 |
0,4 |
7 |
|
| 4 |
Comparatif EP1988113 |
10T/6T/11 42,5/42,5/15 |
269/114 |
1,25 |
0,8 |
5 |
|
| 5 |
Comparatif EP1988113 |
10T/6T/11 61/24,5/14,5 |
269/111 |
1,25 |
0,35 |
6 |
|
| 6 |
Comparatif |
10T/10I/11 64/20,5/15,5 |
265/100 |
1,15 |
2,75 |
20 |
|
| 7 |
Comparatif |
11/6T 35/65 |
312/100 |
1,21 |
0,65 |
6,7 |
|
| 8 |
Comparatif |
11/6T 50/50 |
273/79 |
1,05 |
20 |
76 |
|
| 9 |
Comparatif |
11/10T 33,3/66,6 |
269/85 |
1,18 |
3,1 |
13 |
|
[0188] Les composés de l'invention montrent une perméabilité améliorée par rapport aux exemples
comparatifs.
1. Structure barrière choisie parmi les bouteilles, réservoirs, conteneurs, tuyaux, récipients
et films comprenant au moins une couche barrière aux carburants (1) comprenant un
copolyamide MXDT/XT dans lequel :
MXDT est une unité à motif amide présent à un taux molaire allant de 5 à 45%, de préférence
de 15 à 45%, plus préférentiellement de 20 à 45%, où MXD représente la m-xylylène
diamine (MXD) et T l'acide téréphtalique,
XT est une unité à motif amide majoritaire présent à un taux molaire allant de 55
à 95%, de préférence de 55 à 85%, plus préférentiellement de 55 à 80%, où X est une
diamine aliphatique linéaire en C9 à C18, de préférence en C9, C10, C11 et C12 et
où T est l'acide téréphtalique,
ledit copolyamide présentant une température de fusion : 250°C < Tf ≤ 300°C telle
que déterminée selon la norme ISO 11357-3 (2013),
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole,
par rapport à la quantité totale des diacides carboxyliques, l'acide téréphtalique
peut être remplacé par d'autres diacides carboxyliques aromatiques, aliphatiques ou
cycloaliphatiques comprenant 6 à 36 atomes de carbone, en particulier 6 à 14 atomes
de carbone, et
- dans les unités MXDT et/ou XT, indépendamment l'une de l'autre, jusqu'à 30% en mole
de la MXD et/ou selon le cas de X, par rapport à la quantité totale des diamines,
peut être remplacée par d'autres diamines comprenant de 4 à 36 atomes de carbone,
en particulier 6 à 12 atomes de carbone, et
- dans le copolyamide, pas plus de 30% en mole, par rapport à la quantité totale des
monomères, peut être formée par des lactames ou des acides aminocarboxyliques, et
- à condition que la somme des monomères qui remplacent l'acide téréphtalique, la
MXD et X ne dépasse pas une concentration de 30% en mole par rapport à la quantité
totale des monomères utilisés dans le copolyamide, et
- à condition que la MXD ne soit pas totalement substituée,
ladite structure étant dépourvue de fibres de renfort, et dans laquelle une seconde
couche (2) est présente, les couches (1) et (2) étant susceptibles d'adhérer l'une
à l'autre, ladite couche (2) comprenant au moins un polyamide choisi parmi un polyamide
aliphatique et un polyamide aromatique, en particulier un polyamide aliphatique et
ladite couche barrière (1) est en contact avec le fluide.
2. Structure barrière selon la revendication 1, dans laquelle ledit copolyamide présente
une température de transition vitreuse Tg ≥ 125°C, déterminée selon la norme ISO 11357-2
:2013.
3. Structure barrière selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle X est la 1, 10 décanediamine.
4. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle aucun des monomères
dudit copolyamide n'est substitué par une autre diamine, un autre diacide carboxylique
ou un lactame.
5. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle ladite couche
(1) comprend un modifiant choc et/ou modifiant de type core-shell.
6. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle ladite couche
(1) comprend un stabilisant choisi parmi un stabilisant organique, un stabilisant
minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre, et un mélange de ceux-ci.
7. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle ladite couche
(1) comprend une charge antistatique choisie parmi le noir de carbone, le graphite,
des fibres de carbone, des nanotubes de carbone, en particulier noir de carbone et
nanotubes de carbone.
8. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle ladite couche
(1) peut comprendre au moins un additif choisi parmi un antioxydant, un stabilisant
à la chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une charge
inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant, un plastifiant et un colorant.
9. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle ledit polyamide
aliphatique est issu de la polycondensation d'au moins un lactame, un acide aminocarboxylique,
ou d'une diamine et d'un diacide carboxylique, la diamine étant choisi parmi une diamine
aliphatique, une diamine aromatique et une diamine cycloaliphatique et le diacide
carboxylique étant choisi parmi un diacide aliphatique, un diacide aromatique et un
diacide cycloaliphatique, ou un mélange de ceux-ci.
10. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle ledit polyamide
aliphatique de la couche (2) est choisi parmi le PA11, le PA12, le PA1010, le PA1012,
le PA610 et le PA612.
11. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle un autre polyamide,
différent de celui de la couche (2) peut être présent dans la couche (2).
12. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 11, dans laquelle un plastifiant
est présent dans la couche (2).
13. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 12, dans laquelle un modifiant
choc est présent dans la couche (2).
14. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 13, dans laquelle ladite couche
(2) comprend un stabilisant choisi parmi un stabilisant organique, un stabilisant
minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre, et un mélange de ceux-ci.
15. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 14, dans laquelle la couche
(1) comprend un stabilisant organique et la couche (2) comprend un stabilisant minéral,
en particulier un stabilisant à base de cuivre.
16. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 14, dans laquelle la couche
(1) comprend un stabilisant minéral, en particulier un stabilisant à base de cuivre
et la couche (2) comprend un stabilisant organique.
17. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 16, dans laquelle ladite couche
(2) comprend une charge antistatique choisie parmi le noir de carbone, le graphite,
des fibres de carbone, des nanotubes de carbone, en particulier noir de carbone et
nanotubes de carbone.
18. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 17, dans laquelle ladite couche
(2) peut comprendre au moins un additif choisi parmi un antioxydant, un stabilisant
à la chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une charge
inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant et un colorant.
19. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 18, dans laquelle la couche
(1) est une couche barrière, notamment à un fluide, ledit fluide étant un carburant,
ledit carburant étant une essence, en particulier une bio essence (mélange d'essence
et d'alcool, notamment de méthanol ou d'éthanol), ou du diesel en particulier le bio-diesel,
ladite couche barrière (1) étant en contact avec le fluide.
20. Structure barrière selon l'une des revendications 1 à 19, comprenant de plus une couche
(3), la couche (3) étant identique à ou différente de la couche (1).
21. Structure barrière selon la revendication 20, dans laquelle la couche (3) est différente
de la couche (1) et est une couche de liaison et la structure comprend de l'extérieur
vers l'intérieur les couches suivantes: (2)//(3)//(1), la couche (1) étant en contact
avec le fluide.
22. Structure barrière selon l'une des revendications 20 à 21, dans laquelle au moins
une autre couche (4) est présente, la couche (1) étant en contact avec le fluide.
23. Structure barrière selon la revendication 22, dans laquelle la couche (4) est une
couche d'EVOH.
24. Structure barrière selon l'une des revendications 22 à 23, dans laquelle la structure
comprend de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes: (2)//(4)//(3)//(1),
la couche (1) étant en contact avec le fluide.
25. Structure barrière selon la revendication 22 ou 23, dans laquelle une couche de liaison
(3'), identique à ou différente de la couche de liaison (3) est présente.
26. Structure barrière selon l'une des revendications 22 à 25, dans laquelle la structure
comprend de l'extérieur vers l'intérieur les couches suivantes: (2)//(3')//(4)//(3)//(1),
la couche (1) étant en contact avec le fluide.
27. Bouteilles, réservoirs, conteneurs, tuyaux et récipients fabriqués avec la structure
barrière selon l'une quelconque des revendications précédentes.
28. Emballages constitués des films fabriqués avec la structure selon l'une quelconque
des revendications précédentes 1 à 26.
29. Utilisation d'un copolyamide MXDT/XT, tel que défini dans la revendication 1, pour
la fabrication d'une structure multicouche, comprenant au moins une couche barrière
aux carburants (1) comprenant ledit copolyamide MXDT/XT.
1. Sperrstruktur, ausgewählt aus Flaschen, Tanks, Containern, Rohren, Behältern und Folien,
umfassend mindestens eine Kraftstoffsperrschicht (1), die ein Copolyamid MXDT/XT umfasst,
wobei:
MXDT eine Amideinheit ist, die in einem Molverhältnis vorhanden ist, das von 5 bis
45 %, vorzugsweise 15 bis 45 %, stärker bevorzugt 20 bis 45 % reicht, wobei MXD m-Xylylendiamin
(MXD) und T Terephthalsäure repräsentiert,
XT eine Amideinheit ist, die mehrheitlich in einem Molverhältnis vorliegt, das von
55 bis 95 %, vorzugsweise von 55 bis 85 %, stärker bevorzugt von 55 bis 80 % reicht,
wobei X ein lineares aliphatisches C9- bis C18-, vorzugsweise C9-, C10-, C11- und
C12-Diamin, ist und wobei T Terephthalsäure ist,
das Copolyamid eine Schmelztemperatur: 250 °C < Tf ≤ 300 °C aufweist, wie gemäß der
Norm ISO 11357-3 (2013) bestimmt,
- in den MXDT- und/oder XT-Einheiten unabhängig voneinander bezogen auf die Gesamtmenge
der Dicarbonsäuren bis zu 30 Mol-% der Terephthalsäure durch andere aromatische, aliphatische
oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren mit 6 bis 36 Kohlenstoffatomen, insbesondere
6 bis 14 Kohlenstoffatomen, ersetzt sein kann, und
- in den MXDT- und/oder XT-Einheiten unabhängig voneinander bezogen auf die Gesamtmenge
der Diamine bis zu 30 Mol-% des MXD und/oder, je nachdem, des X durch andere Diamine,
umfassend 4 bis 36 Kohlenstoffatome, insbesondere 6 bis 12 Kohlenstoffatome, ersetzt
sein kann, und
- in dem Copolyamid bezogen auf die Gesamtmenge der Monomere nicht mehr als 30 Mol-%
durch Lactame oder Aminocarbonsäuren gebildet sein können, und
- unter der Voraussetzung, dass die Summe der Monomere, die die Terephthalsäure, das
MXD und X ersetzen, bezogen auf die Gesamtmenge der in dem Copolyamid verwendeten
Monomere eine Konzentration von 30 Mol-% nicht überschreitet, und
- unter der Voraussetzung, dass das MXD nicht vollständig substituiert ist,
wobei die Struktur frei von Verstärkungsfasern ist und wobei eine zweite Schicht (2)
vorhanden ist, wobei die Schichten (1) und (2) geeignet sind, aneinander zu haften,
wobei die Schicht (2) mindestens ein Polyamid, das aus einem aliphatischen Polyamid
und einem aromatischen Polyamid ausgewählt ist, insbesondere ein aliphatisches Polyamid,
umfasst, und wobei die Sperrschicht (1) mit dem Fluid in Kontakt ist.
2. Sperrstruktur nach Anspruch 1, wobei das Copolyamid eine Glasübergangstemperatur Tg
≥ 125 °C, wie gemäß der Norm ISO 11357-2:2013 bestimmt, aufweist.
3. Sperrstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei X 1,10-Decandiamin ist.
4. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei keines der Monomere des Copolyamids
durch ein anderes Diamin, eine andere Dicarbonsäure oder ein Lactam substituiert ist.
5. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schicht (1) einen Schlagzähmodifikator
und/oder Kern-Schale-Modifikator umfasst.
6. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schicht (1) einen Stabilisator
umfasst, der aus einem organischen Stabilisator, einem mineralischen Stabilisator,
insbesondere einem Stabilisator auf Kupferbasis, und einer Mischung davon ausgewählt
ist.
7. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schicht (1) einen antistatischen
Füllstoff umfasst, der aus Ruß, Graphit, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhrchen,
insbesondere Ruß und Kohlenstoffnanoröhrchen, ausgewählt ist.
8. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schicht (1) mindestens einen
Zusatzstoff umfassen kann, der aus einem Antioxidans, einem Wärmestabilisator, einem
UV-Absorber, einem Lichtstabilisator, einem Schmiermittel, einem anorganischen Füllstoff,
einem Flammschutzmittel, einem Nukleierungsmittel, einem Weichmacher und einem Farbstoff
ausgewählt ist.
9. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das aliphatische Polyamid aus
der Polykondensation von mindestens einem Lactam, einer Aminocarbonsäure oder einem
Diamin und einer Dicarbonsäure stammt, wobei das Diamin aus einem aliphatischen Diamin,
einem aromatischen Diamin und einem cycloaliphatischen Diamin ausgewählt ist und die
Dicarbonsäure aus einer aliphatischen Dicarbonsäure, einer aromatischen Dicarbonsäure
und einer cycloaliphatischen Dicarbonsäure oder einer Mischung davon ausgewählt ist.
10. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das aliphatische Polyamid der
Schicht (2) aus PA11, PA12, PA1010, PA1012, PA610 und PA612 ausgewählt ist.
11. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein anderes Polyamid, das sich
von dem der Schicht (2) unterscheidet, in der Schicht (2) vorhanden sein kann.
12. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei in der Schicht (2) ein Weichmacher
vorhanden ist.
13. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in der Schicht (2) ein Schlagzähmodifikator
vorhanden ist.
14. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Schicht (2) einen Stabilisator
umfasst, der aus einem organischen Stabilisator, einem mineralischen Stabilisator,
insbesondere einem Stabilisator auf Kupferbasis, und einer Mischung davon ausgewählt
ist.
15. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Schicht (1) einen organischen
Stabilisator und die Schicht (2) einen mineralischen Stabilisator, insbesondere einen
Stabilisator auf Kupferbasis, umfasst.
16. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Schicht (1) einen mineralischen
Stabilisator, insbesondere einen Stabilisator auf Kupferbasis, umfasst und die Schicht
(2) einen organischen Stabilisator umfasst.
17. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Schicht (2) einen antistatischen
Füllstoff umfasst, der aus Ruß, Graphit, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhrchen,
insbesondere Ruß und Kohlenstoffnanoröhrchen, ausgewählt ist.
18. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Schicht (2) mindestens
einen Zusatzstoff umfassen kann, der aus einem Antioxidans, einem Wärmestabilisator,
einem UV-Absorber, einem Lichtstabilisator, einem Schmiermittel, einem anorganischen
Füllstoff, einem Flammschutzmittel, einem Nukleierungsmittel und einem Farbstoff ausgewählt
ist.
19. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Schicht (1) eine Sperrschicht
ist, besonders gegen ein Fluid, wobei das Fluid ein Kraftstoff ist, wobei der Kraftstoff
ein Benzin, insbesondere ein Bio-Benzin (Mischung aus Benzin und Alkohol, besonders
Methanol oder Ethanol), oder Diesel, insbesondere Bio-Diesel, ist, wobei die Sperrschicht
(1) mit dem Fluid in Kontakt ist.
20. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 19, die zusätzlich eine Schicht (3) umfasst,
wobei die Schicht (3) mit der Schicht (1) identisch oder von ihr verschieden ist.
21. Sperrstruktur nach Anspruch 20, wobei die Schicht (3) von der Schicht (1) verschieden
ist und eine Verbindungsschicht ist und die Struktur von außen nach innen die folgenden
Schichten umfasst: (2)//(3)//(1), wobei die Schicht (1) mit dem Fluid in Kontakt ist.
22. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 20 bis 21, bei der mindestens eine andere Schicht
(4) vorhanden ist, wobei die Schicht (1) mit dem Fluid in Kontakt ist.
23. Sperrstruktur nach Anspruch 22, wobei die Schicht (4) eine Schicht aus EVOH ist.
24. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 22 bis 23, wobei die Struktur von außen nach
innen die folgenden Schichten umfasst: (2)//(4)//(3)//(1), wobei die Schicht (1) mit
dem Fluid in Kontakt ist.
25. Sperrstruktur nach Anspruch 22 oder 23, wobei eine Verbindungsschicht (3'), mit der
Verbindungsschicht (3) identisch oder von ihr verschieden, vorhanden ist.
26. Sperrstruktur nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei die Struktur von außen nach
innen die folgenden Schichten umfasst: (2)//(3')//(4)//(3)//(1), wobei die Schicht
(1) mit dem Fluid in Kontakt ist.
27. Flaschen, Tanks, Container, Rohre und Behälter, die mit der Sperrstruktur nach einem
der vorstehenden Ansprüche hergestellt sind.
28. Verpackungen, die aus den Folien bestehen, die mit der Struktur nach einem der vorstehenden
Ansprüche 1 bis 26 hergestellt sind.
29. Verwendung eines Copolyamids MXDT/XT, wie in Anspruch 1 definiert, zur Herstellung
einer Mehrschichtstruktur, umfassend mindestens eine Kraftstoffsperrschicht (1), die
das Copolyamid MXDT/XT umfasst.
1. A barrier structure selected from bottles, tanks, containers, pipes, recipients and
films comprising at least one fuel barrier layer (1) comprising an MXDT/XT copolyamide
wherein:
MXDT is a unit with an amide motif present at a molar level ranging from 5 to 45%,
preferably from 15 to 45%, more preferentially from 20 to 45%, where MXD represents
m-xylylene diamine (MXD) and T is terephthalic acid,
XT is a unit with majority amide motif present at a molar level ranging from 55 to
95%, preferably from 55 to 85%, more preferentially from 55 to 80%, where X is a C9
to C18 linear aliphatic diamine, preferably C9, C10, C11 or C12 and where T is terephthalic
acid,
said copolyamide having a melting temperature: 250°C < Tm ≤ 300°C as determined according to ISO 11357-3 (2013),
- in the MXDT and/or XT units, independently of one another, up to 30 mol%, relative
to the total amount of the dicarboxylic acids, the terephthalic acid may be replaced
by other aromatic, aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids having 6 to 36 carbon
atoms, in particular 6 to 14 carbon atoms, and
- in the MXDT and/or XT units, independently of one another, up to 30 mol% of the
MXD and/or according to the case of X, relative to the total amount of diamines, may
be replaced by other diamines having 4 to 36 carbon atoms, in particular 6 to 12 carbon
atoms, and
- in the copolyamide, not more than 30 mol%, relative to the total quantity of the
monomers, can be formed by lactams or aminocarboxylic acids, and
- provided that the sum of the monomers that replace the terephthalic acid, the MXD
and X does not exceed a concentration of 30 mol% relative to the total quantity of
monomers used in the copolyamide, and
- provided that the MXD is not fully substituted,
said structure being devoid of reinforcing fibers, and wherein a second layer (2)
is present, layers (1) and (2) being capable of adhering to each other, said layer
(2) comprising at least one polyamide chosen from an aliphatic polyamide and an aromatic
polyamide, in particular an aliphatic polyamide and said barrier layer (1) is in contact
with the fluid.
2. The barrier structure according to claim 1, wherein said copolyamide has a glass transition
temperature Tg ≥ 125°C, determined according to ISO 11357-2:2013.
3. The barrier structure according to claim 1 or 2, wherein X is 1,10 decanediamine.
4. The barrier structure according to one of claims 1 to 3, wherein none of the monomers
of said copolyamide is substituted with another diamine, another carboxylic diacid,
or a lactam.
5. The barrier structure according to one of claims 1 to 4, wherein said layer (1) comprises
an impact modifier and/or core-shell modifier.
6. The barrier structure according to one of claims 1 to 5, wherein said layer (1) comprises
a stabilizer selected from an organic stabilizer, a mineral stabilizer, in particular
a copper-based stabilizer, and a mixture thereof.
7. The barrier structure according to one of claims 1 to 6, wherein said layer (1) comprises
an antistatic filler selected from carbon black, graphite, carbon fibers, carbon nanotubes,
in particular carbon black and carbon nanotubes.
8. The barrier structure according to one of claims 1 to 7, wherein said layer (1) may
comprise at least one additive selected from an antioxidant, a heat stabilizer, a
UV absorber, a light stabilizer, a lubricant, an inorganic filler, a flame retardant,
a nucleating agent, a plasticizer, and a dye.
9. The barrier structure according to one of claims 1 to 8, wherein said aliphatic polyamide
is derived from the polycondensation of at least one lactam, an aminocarboxylic acid,
or a diamine and a dicarboxylic acid, the diamine being selected from an aliphatic
diamine, an aromatic diamine, and a cycloaliphatic diamine, and the dicarboxylic acid
being selected from an aliphatic diacid, an aromatic di acid, and a cyclo-aliphatic
diacid, or a mixture thereof.
10. The barrier structure according to one of claims 1 to 9, wherein said aliphatic polyamide
of layer (2) is selected from PA11, PA12, PA1010, PA1012, PA610 and PA612.
11. The barrier structure according to one of claims 1 to 10, wherein another polyamide,
different from that of layer (2) may be present in layer (2).
12. The barrier structure according to one of claims 1 to 11, wherein a plasticizer is
present in layer (2).
13. The barrier structure according to one of claims 1 to 12, wherein an impact modifier
is present in layer (2).
14. The barrier structure according to one of claims 1 to 13, wherein said layer (2) comprises
a stabilizer selected from an organic stabilizer, amineral stabilizer, in particular
a copper-based stabilizer, and a mixture thereof.
15. The barrier structure according to one of claims 1 to 14, wherein layer (1) comprises
an organic stabilizer and layer (2) comprises a mineral stabilizer, in particular
a copper-based stabilizer.
16. The barrier structure according to one of claims 1 to 14, wherein layer (1) comprises
a a mineral stabilizer, in particular a copper-based stabilizer and layer (2) comprises
an organic stabilizer.
17. The barrier structure according to one of claims 1 to 16, wherein said layer (2) comprises
an antistatic filler selected from carbon black, graphite, carbon fibers, carbon nanotubes,
in particular carbon black and carbon nanotubes.
18. The barrier structure according to one of claims 1 to 17, wherein said layer (2) may
comprise at least one additive selected from an antioxidant, a heat stabilizer, a
UV absorber, a light stabilizer, a lubricant, an inorganic filler, a flame retardant,
a nucleating agent, and a dye.
19. The barrier structure according to one of claims 1 to 18, in which layer (1) is a
barrier layer, in particular to a fluid, said fluid being a fuel, said fuel being
a gasoline, in particular a bio-gasoline (mixture of gasoline and alcohol, in particular
methanol or ethanol), or diesel, in particular bio-diesel, said barrier layer (1)
being in contact with the fluid.
20. The barrier structure according to one of claims 1 to 19, further comprising a layer
(3), layer (3) being identical to or different from layer (1).
21. The barrier structure according to claim 20, wherein layer (3) is different from layer
(1) and is a bonding layer and the structure comprises, from outside to inside, the
following layers: (2)//(3)//(1), layer (1) being in contact with the fluid.
22. The barrier structure according to one of claims 20 to 21, wherein at least one further
layer (4) is present, layer (1) being in contact with the fluid.
23. The barrier structure according to claim 22, wherein layer (4) is an EVOH layer.
24. The barrier structure according to one of claims 22 to 23, wherein the structure comprises,
from outside to inside, the following layers: (2)//(4)//(3)//(1), layer (1) being
in contact with the fluid.
25. The barrier structure according to claim 22 or 23, wherein a bonding layer (3'), identical
to or different from bonding layer (3) is present.
26. The barrier structure according to one of claims 22 to 25, wherein the structure comprises,
from outside to inside, the following layers: (2)//(3')//(4)//(3)//(1), layer (1)
being in contact with the fluid.
27. Bottles, tanks, containers, pipes and recipients made with the barrier structure according
to any of the preceding claims.
28. Packages consisting of films made with the structure according to any of the preceding
claims 1 to 26.
29. The use of an MXDT/XT copolyamide, as defined in claim 1, for the manufacture of a
multilayer structure, comprising at least one fuel barrier layer (1) comprising said
MXDT/XT copolyamide.